O uso de baterias ganhou um grande laboratório: a planta híbrida inteligente da Axia Energia, em Casa Nova, no norte da Bahia, que também é uma microrrede inteligente com uma central de cargas e aponta soluções para o futuro do setor elétrico brasileiro. O empreendimento demandou um investimento de R$ 90 milhões. Estão sendo testadas 10 tecnologias diferentes em três projetos de Pesquisa & Desenvolvimento (P&D) da companhia em Petrolina, em Pernambuco, Casa Nova e reservatório de Sobradinho, ambos na Bahia. A estrutura busca desenvolver soluções para evitar os cortes de geração que afetaram o setor.
“Com certeza a planta teve muito menos eventos de desligamento depois que a gente entrou em operação. A produção ficou mais estável”, resumiu Ricardo Ribeiro, se referindo, na primeira parte da frase aos cortes de geração. O que fez a produção ficar mais estável é o uso integrado de todos os equipamentos que compõem a unidade que permitem o armazenamento de energia, quando a mesma não pode ser injetada nas redes do Sistema Interligado Nacional (SIN). Nestes momentos, a energia também pode ser usada pelo data center instalado no local.
Também conhecido como curtailment, os cortes de geração são determinados pelo Operador Nacional do Sistema (ONS) e estabelecem uma quantia menor de energia do que a prevista inicialmente para as empresas produzirem por falta de linhas de transmissão ou por excesso de geração. Isso ocorre, principalmente, pela manhã, quando há uma maior produção da Geração Distribuída (GD) que inclui pequenos sistemas de energia solar, como os implantados nos telhados, que não sofrem cortes de geração.
No ano passado, os cortes provocaram uma perda de receita estimada em R$ 6,5 bilhões atingindo principalmente as eólicas e solares do Nordeste, segundo a consultoria Volt Robotics. O desperdício na geração das duas fontes representou 20% do que poderia ser gerado.
Segundo o diretor de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação da Axia Energia e Diretor-Geral do Cepel, Alexandre Orth, o objetivo da unidade híbrida não é resolver o problema local de Casa Nova, mas entender como se resolve esse problema em qualquer local da da rede elétrica. Ele estava se referindo aos cortes de geração.
Durante a visita da reportagem, uma parte do parque eólica de Casa Nova estava produzindo no começo da manhã. Ao meio dia, uma parte parou de gerar energia por causa dos cortes de geração. “Quando a gente chega pela manhã, o parque está gerando. Quando sai para o almoço, as eólicas estão paradas. Dá uma tristeza ver isso”, comenta o gerente de P&D Renováveis da Axia Energia Casa Nova, Rodrigo Vilaça.
A unidade híbrida de Casa Nova
O projeto da planta híbrida inteligente da Axia começou em 2021 antes de ocorrerem os cortes de geração, que passaram a acontecer a partir de 2023. Os R$ 90 milhões investidos na planta híbrida saíram dos recursos do Programa de Pesquisa & Desenvolvimento da Axia Energia aprovado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).
Na unidade, foram realizados 14 projetos que resultaram em seis softwares registrados – que fazem a gestão energética e uma única infraestrutura que possui geração eólica, solar fotovoltaica, um sistema de armazenamento em baterias tipo BESS, um data center e uma central para simulação de cargas.
Os equipamentos acima fazem as simulações completas de geração, armazenamento e consumo de energia a partir de fontes renováveis. E o mais impressionante: embora seja um laboratório, os testes simulam a realidade em escala industrial, segundo o pesquisador do Senai Cimatec, Ricardo Medrado.
Na unidade, tudo funciona de forma integrada. Por exemplo, um dos softwares prediz o comportamento da geração eólica e solar dois dias à frente, informação usada no planejamento da política operativa da bateria.
O primeiro diferencial da unidade híbrida é que ela pode operar interligada ou não ao Sistema Interligado Nacional (SIN), que leva energia a 99% dos brasileiros. Isso significa que num momento de corte de geração, a energia solar ou eólica produzida lá pode ser armazenada na bateria ou usada pelo data center sem passar pela rede de distribuição do SIN, como foi dito acima.
Operar sem depender da rede do SIN também é uma novidade. A experiência desenvolvida na planta sinaliza que os data centers podem se instalar na região, funcionando sem estar ligado a uma rede do SIN, o que os especialistas diziam que poderia ocorrer no futuro.
Os data centers são grandes consumidores de energia e a implantação deles no Nordeste contribuiria para consumir uma energia já existente, mas que nem sempre chega à rede por causa dos cortes de geração.
O data center de Casa Nova é utilizado para mineração de Bitcoin, funcionando também como uma carga de teste para avaliar o comportamento de diferentes perfis de consumo. Ele produz chaves digitais que estão sendo guardadas num “cofre” da empresa. Num primeiro momento a intenção foi usar a energia excedente no data center e agora está entrando num segundo momento em que a empresa está fazendo contas pra verificar o que pode ser feito com essas bitcoins (moeda digital ou chaves digitais)
De acordo com os responsáveis pelo projeto, o aprendizado obtido no data center de Casa Nova pode ser aplicado a outros tipos de data centers, incluindo estruturas voltadas para computação em nuvem e inteligência artificial. O sistema utiliza refrigeração em circuito fechado, com recirculação da água. E o resfriamento ocorre em dois contêineres colocados ao lado do data center.
A unidade híbrida também vai fazer o condicionamento de cada um dos aerogeradores do terceiro parque que está sendo concluído em Casa Nova sem esperar a conexão da rede. “Várias tecnologias se combinam aqui num microgrid, que nos possibilita a flexibilidade de criar diversos cenários. A inovação faz a gente mirar no que viu e acertar no que não viu”, contou o vice-presidente de Tecnologia e Inovação da Axia Energia, Juliano Dantas, se referindo ao fato de que será possível fazer o condicionamento dos aerogeradores do parque sem usar a rede do SIN. O terceiro parque vai entrar em operação em 2027.
Além da geração eólica, a unidade híbrida é formada por uma usina solar fotovoltaica de 1 Megawatt (MW) – com trackers que fazem os painéis se moverem de acordo com a radiação solar -, sistema de armazenamento em grandes baterias de lítio tipo BESS de 1 MW de potência e 1,4MWh de energia, um data center de 1 MW e, por último, uma carga para simulações de testes (de consumo de energia) de 1,6 MVA.
O projeto também gerou resultados científicos e tecnológicos. Foram produzidos mais de 100 relatórios, 63 publicações científicas. “Estes trabalhos estão colocados à disposição de toda a sociedade”, comentou Alexandre Orth. Além disso, o programa formou 15 mestres e cinco doutores e envolveu pesquisadores das seguintes instituições: Senai Cimatec, de Salvador; da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), do Instituto Senai de Inovação para Energias Renováveis, do Rio Grande do Norte; e do Instituto Senai de Inovação para Tecnologias da Informação, em Pernambuco.
Ainda próximo a planta híbrida, a Axia tem o Complexo Eólico formado pelas usinas Casa Nova II, Casa Nova III, Casa Nova A e Casa Nova B, que totalizam 115,1 MW de potência instalada, sendo que 88,1 MW estão em operação. Em setembro de 2027, o último parque, o Casa Nova B, entra em operação. Juntos, os parques eólicos de Casa Nova receberam investimentos da ordem de R$ 810 milhões.
A usina flutuante de Sobradinho
Também na Bahia, outro projeto de P&D conduzido pela Axia é a geração solar fotovoltaica flutuante no reservatório de Sobradinho, que funciona atrelada a um sistema de armazenamento de baterias tipo BESS. De acordo com o gerente de P&D Renováveis da AXIA Energia, Rodrigo Vilaça, o Brasil tem um potencial enorme para este tipo de tecnologia por causa do grande tamanho dos reservatórios das hidrelétricas.
A Usina Solar Fotovoltaica Flutuante de Sobradinho vai zerar a conta de energia que a Axia deveria pagar a distribuidora baiana. Segundo Alexandre Orth, as placas instaladas no reservatório evitam a evaporação da água e não traz impacto aos peixes. A evaporação rápida da água é um problema no semiárido do Nordeste.
As placas fotovoltaicas instaladas na água esquentam menos e, por isso, podem ter um tempo de vida útil maior, o que também está sendo estudado pelo projeto de P&D.
Além dos dois projetos citados acima, os mais de R$ 300 milhões de recursos gastos no P& D da Axia nos três projetos envolveram também a implantação do Centro de Referência de Energia Solar de Petrolina (Cresp), que recebeu mais de R$ 74 milhões em investimentos até 2026 e funciona com uma usina de energia solar fotovoltaica e um parque de heliostatos que geram energia térmica sustentável. O Centro de Petrolina também vai receber um data center.
*A repórter viajou para conhecer a planta híbrida de Casa Nova e a usina solar flutuante de Sobradinho a convite da Axia Energia
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